光纖傳感器在電力新能源中的應(yīng)用

連絡(luò)

摘 要：我國(guó)是世界人口最多的國(guó)家，因此對(duì)電力需求量很大。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域系統(tǒng)中智能化系統(tǒng)得到廣泛普及，傳感器在智能化系統(tǒng)中起到重要作用。傳統(tǒng)的傳感器，具有單一的感知功能，而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，人們賦予傳感器更多新的功能，用于解決實(shí)際中遇到的困難問題。本文以光纖傳感器為重點(diǎn)，論述了它在電力新能源中的具體應(yīng)用，以及對(duì)光纖傳感器自身原理和重要意義進(jìn)行歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：電力；光纖傳感器；新能源；功能

前言：作為高新技術(shù)產(chǎn)物，光纖傳感器優(yōu)化了傳統(tǒng)電纜中載流量問題，對(duì)其運(yùn)載電流過程中實(shí)現(xiàn)了全程監(jiān)督，配合技術(shù)人員對(duì)我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展做出了很多實(shí)際貢獻(xiàn)。

1光纖傳感器的優(yōu)點(diǎn)

自從上個(gè)世紀(jì)七十年代開始，人類對(duì)光纖傳感器依賴程度逐漸增加，這也促進(jìn)了后來光纖技術(shù)得以高速發(fā)展，使其自身不僅能夠傳播光，還能與其它功能元件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)直接信息交換，這也是利用了光纖傳感器本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而將信息更快的進(jìn)行傳播。在電力傳輸當(dāng)中，光纖傳感器利用自身耗能低，傳播速度快，很快就成為電力傳輸中不可缺少的功能與元件，光纖傳感器因?yàn)閹捿^高，擁有強(qiáng)大抗干擾能力，這些優(yōu)勢(shì)能夠讓它在傳輸過程中傳輸更多信息量，還能使信息傳播頻率更加穩(wěn)定，避免了像傳輸失真等不良情況發(fā)生。由于光線傳感器自身重量輕，傳播速度快等特點(diǎn)，使其廣被人們廣泛應(yīng)用[1]。

2光線傳感器原理

所謂光纖傳感器，就是將光纖人為制造的調(diào)制區(qū)里，等到外界很多參數(shù)進(jìn)來以后，讓光纖與參數(shù)進(jìn)行相互作用，從而在作用中獲取信息并整合成相關(guān)數(shù)據(jù)。目前常用光纖傳感器主要有兩種，一種是傳感型，另一種是傳光型。傳感型主要就是利用其傳感性，將外界信息對(duì)傳感器本身進(jìn)行的敏感刺激，傳輸?shù)较嚓P(guān)系統(tǒng)中，起到良好的監(jiān)測(cè)信息作用。傳光型主要就是利用光纖作為光有效傳播的介質(zhì)，通過傳感器內(nèi)部功能元件配合，來實(shí)現(xiàn)信息傳輸。目前傳感器中主要應(yīng)用的技術(shù)有三種，布里淵散射技術(shù)，喇曼散射技術(shù)和基于背向瑞利散射技術(shù)，這三種不同技術(shù)，會(huì)針對(duì)其實(shí)際工作環(huán)境和功能不同，分別作用于相適應(yīng)的功能環(huán)境中[2]。

3光纖傳感器在電力新能源當(dāng)中的應(yīng)用

對(duì)于電力新能源系統(tǒng)來說，設(shè)備順利運(yùn)行顯得十分重要，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致電能輸送終端，影響巨大，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)在人們實(shí)際生活中應(yīng)用廣泛，已經(jīng)成為大部分行業(yè)不可缺少的組成部分。但在人們對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)還存在很多隱患。在傳統(tǒng)技術(shù)中，運(yùn)用于電力設(shè)備火災(zāi)探測(cè)的傳感器來說，大部分都是電磁傳感器，這種傳感器很容易受到設(shè)備中高壓影響，導(dǎo)致傳輸失靈。在這種挑戰(zhàn)的考驗(yàn)下，人們發(fā)明了光纖溫度傳感技術(shù)，很好了解決了上述問題，進(jìn)一步提高了電力設(shè)備在運(yùn)行中的安全指數(shù)。

3.1光纖溫度傳感器的作用

光纖溫度傳感器在電力新能源系統(tǒng)中，主要起到溫度測(cè)試的作用，并利用其自身優(yōu)點(diǎn)，保證傳輸回的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性。

首先，光纖溫度傳感器可以對(duì)所有電纜進(jìn)行溫度監(jiān)控，想要更好的進(jìn)行這種復(fù)雜但又必須保證準(zhǔn)確性的工作，就要將光纖溫度傳感器緊貼電纜表面，這樣才能最直接的反映出電纜內(nèi)部溫度，還能將電纜內(nèi)部所傳輸?shù)碾娏魍ㄟ^曲線形式反映出來，以此來對(duì)導(dǎo)體溫度進(jìn)行合理估算，確保溫度變化在正常范圍之內(nèi)，從而不會(huì)對(duì)電力運(yùn)輸產(chǎn)生影響[3]。

其次就是在高壓配電區(qū)，傳統(tǒng)電磁感應(yīng)式傳感器更不能有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在這里光纖溫度傳感器起著非常重要的作用。舉個(gè)實(shí)際例子，一般來說在電纜開關(guān)柜里，與35kv的高壓開關(guān)進(jìn)行連接之時(shí)，是最容易出現(xiàn)連接故障的，這其中原因有很多，包括電阻過大還有接觸不良等，如果這種情況長(zhǎng)期發(fā)展下去，一定會(huì)導(dǎo)致接頭溫度升高，讓電阻繼續(xù)變大，造成事故發(fā)生。此時(shí)如果利用光纖溫度傳感器進(jìn)行溫度監(jiān)控，可以將其直接連在接頭位置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避事故發(fā)生。

3.2 光纖傳感器的監(jiān)測(cè)作用

在電力新能源系統(tǒng)中，具有很多復(fù)雜元件和原理，其中電纜就運(yùn)用了很多種類，外加很多地區(qū)氣候條件復(fù)雜多變，這對(duì)新能源系統(tǒng)中電纜日常監(jiān)測(cè)增加了很多困難，也對(duì)監(jiān)測(cè)信息的時(shí)效性提出更高要求。對(duì)于上述情況，人們?cè)陔娏ο到y(tǒng)的監(jiān)測(cè)上通常使用光纖傳感器完成對(duì)系統(tǒng)中的集體監(jiān)測(cè)，很大程度上較少了人工上消耗，提高了監(jiān)測(cè)效率。但在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，光纖感應(yīng)傳感器受到瑞利散射光的影響比較嚴(yán)重，因此在工作環(huán)境當(dāng)中，要保證其正常的運(yùn)行，才能從根本上提高監(jiān)測(cè)效率[4]。

3.3光纖傳感器的功率測(cè)試

在電力新能源系統(tǒng)中，電功率主要作用就是實(shí)現(xiàn)了電能的能量轉(zhuǎn)化和傳導(dǎo)，電功率的測(cè)試結(jié)果在電力學(xué)當(dāng)中是一項(xiàng)很重要的技術(shù)參考量。而在光纖傳感器的作用下，讓電力新能源系統(tǒng)中電功率測(cè)試在遠(yuǎn)程操作狀態(tài)下完成，這在提升工作效率的同時(shí)，也能保證所得數(shù)據(jù)結(jié)果具有準(zhǔn)確性，同時(shí)也讓檢測(cè)數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全指數(shù)。也正是由于光纖傳感器這一系列優(yōu)勢(shì)，讓其在電力新能源系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。

總結(jié)：綜上所述，光纖傳感器為電力新能源中電能輸送增強(qiáng)了穩(wěn)定性，又通過進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)確保系統(tǒng)中設(shè)備的安全運(yùn)行，以及對(duì)電功率等專業(yè)數(shù)據(jù)的測(cè)量，使得在電力輸出環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題快速得到反饋，確保沒有發(fā)生事故之前進(jìn)行故障維修。我國(guó)作為電力使用大國(guó)，電力輸出對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較為嚴(yán)重，隨著科學(xué)發(fā)展進(jìn)步，光纖傳感器的價(jià)值被不斷深化，這對(duì)未來電力事業(yè)起到良好的促進(jìn)作用，從根本上保證了全國(guó)人民的用電需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]何梓強(qiáng). 新能源與電力電子在船舶電力推進(jìn)中的應(yīng)用[J]. 科技風(fēng)，2013，05：92.

[2]周文揚(yáng). 電力電子技術(shù)在新能源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J]. 電子制作，2017，02：30+32.

[3]湯天浩. 新能源與電力電子在船舶電力推進(jìn)中的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 上海海運(yùn)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，01：19-24.

[4]譚品武. 新能源時(shí)代電力電子技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用探索[J]. 信息與電腦（理論版），2016，23：113-114.